运动中自由基生成:线粒体的作用(英文)

正常细胞的一生中可以产生活性氧基团 (ROS)。生理状态下 ,线粒体呼吸链是 ROS主要来源 ,其中不多于线粒体总氧耗的 5 %用于产生 ROS。研究已经表明 ,在剧烈有氧运动时骨骼肌 ROS生成增多 ,但是线粒体在 ROS生成增多中的量化作用仍不十分清楚。大强度运动可引起线粒体出现各种形式的氧化损伤 ,如脂质过氧化、蛋白质氧化、氧化还原状态紊乱及酶的失活等。这些生物化学的修饰作用将导致以呼吸链缺损和解偶联为标志的线粒体能量转换功能的下降。长期有氧训练可以通过抗氧化酶的适应性改变增加线粒体抗氧化应激的能力 ,而过度训练则因“氧化—抗氧化”的失衡损害于线粒体

线粒体呼吸链的电子漏、质子漏与“活性氧循环”模型 :运动氧应激的新视点

近年来的大量研究证明 ,线粒体除了合成 ATP之外还具有多种极为重要的新功能。线粒体呼吸链不仅可以通过电子传递与质子跨线粒体内膜转运 ,利用质子电化学梯度势能 (ΔμH+ )生成 ATP,同时也通过所谓的“电子漏”途径生成生命体 95 %的 O- ·2 。另外 ,在线粒体态 4呼吸状态下 ,ΔμH+并非完全用于驱动 ATP合成 ,而驱动质子回漏至线粒体内膜内侧 (M侧 ) ,即“质子漏”途径。作者在线粒体呼吸链的电子漏与质子漏及其相互作用及其相关的“活性氧循环”理论的基础上 ,集中探讨运动性疲劳等生理和 /或病理条件下线粒体的能量代谢的调节及其在运动性疲劳中的可能生理意义

线粒体合成ATP的效率及其与运动疲劳的相关性

把线粒体看作是细胞制造 ATP的分子热机 ,考虑到呼吸链传递电子时有漏电现象 ,链内传递电子制造 ATP的过程看作是“有用功”,漏出链外的电子未用于制造 ATP是“无用功”,线粒体合成 ATP的效率就是“有用功”和“总功”的比值。计算结果显示效率 E等于 P/ O比值乘以一个系数 f,这个系数 f对以琥珀为底物时是 1 / 2 ,以 NADH为底物时是 1 / 3(郑红英 ,徐建兴 .生物物理学报 ,1 999,1 5 :6 47～6 5 4)。用两类底物测试线粒体的 P/ O比值所得数字有所不同 ,但按此原理计算出线粒体合成 ATP的效率应当是同一数值 ,这一点在鼠肝线粒体测得的数据中得到了较好的吻合。体育运动时机体消耗大量的 ATP,因此线粒体合成 ATP的效率对运动员的体力和耐力具有相关性意义。将此原理用于运动疲劳的分析 ,可以得到一些有益的启示

有氧运动与氧化物介导的调节

有氧运动过程中内源性活性氧的生物学作用已被人们广泛关注 ,有氧力竭运动中产生的内源自由基可以诱导线粒体膜通透性转变孔道 (PTP)的出现 ,PTP影响线粒体的跨膜电位 ,进而对细胞的发育产生作用。有氧运动训练诱发的活性氧通过 NF- k B等转录因子调节细胞的基因表达及线粒体的生物发生过程。因此耐力运动训练的适应过程与其内源性氧化物介导的调节关系密切

呼吸链电子传递:线粒体氧化磷酸化偶联的重要限速步骤

线粒体氧化磷酸化解偶联和 ATP合成的降低可能是运动性疲劳的重要线粒体膜分子机制之一。作为这一进程的重要限速步骤 ,呼吸链电子传递可能与运动过程中线粒体氧化磷酸化解偶联密切相关。并由此提出“呼吸链电子传递可能是长时间运动中线粒体氧化磷酸化的重要限速步骤”假说

线粒体能量转化效率、速率与运动能力

线粒体的功能可以用能量转化速率和能量转化效率来评价。运动过程中 ,“补偿机制”的介入会导致线粒体供能速率降低。“补偿机制”会破坏内环境降低运动能力。在线粒体供能速率下降时 ,又会降低线粒体能量转化效率。线粒体在能量转换效率降低时 ,也会破坏内环境 ,从而降低运动能力。因此 ,今后的工作如能涉及糖酵解供能与线粒体供能的转化因素的研究 ,会对理解这一现象有所帮助并可在实践中避免这种现象的出现从而有效提高人体的运动能力

磷脂酶A_2对线粒体膜渗透性转运的影响

力竭运动后 ,大鼠心肌线粒体钙离子发生明显变化 ,这种钙离子转运发生的紊乱是由于线粒体内膜的渗透性发生改变而引发的。巯基基团的氧化作用在增加膜渗透性转运是必需的 ,但不是唯一的条件 ,磷脂酶 A2 (PL A2 )也是膜渗透性转运的诱导因素 ,线粒体释放钙离子需要依赖 PL A2 增加内膜渗透性的反应物 (如溶血磷脂 )。因此 ,力竭运动导致的 PL A2 活性增加及由此引发的线粒体钙运输变化可能是运动疲劳发生的分子机制之一

运动与抗氧化研究的新进展

运动引起组织氧耗的增加可导致自由基产生增加 ,当自由基数量超过体内抗氧化防御能力 ,可导致细胞生物分子的损伤。简要讨论了急性和慢性运动对于主要的抗氧化酶超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶以及非酶类抗氧化剂谷胱甘肽等抗氧化防御系统的影响 ,并综述了抗氧化剂在预防氧化应激中的作用。研究证实 ,运动训练可引起组织超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性增强以及谷胱甘肽浓度增高 ;抗氧化剂的补充可预防和缓解运动性自由基损伤 ,增进机体的抗氧化能力

有氧运动改善饮食性高脂血症分子机理的研究Ⅰ——有氧游泳运动对高脂血症大鼠血清脂质、脂蛋白和载脂蛋白水平的影响

运动预防高脂血症的发生和发展是临床医学和运动医学领域内的重要课题之一。在以往研究工作基础上 ,从建立高脂高胆固醇膳食诱导 SD大鼠高脂血症的实验动物模型和有氧运动训练的模型入手 ,观察高脂、高胆固醇膳食对大鼠血清脂质、脂蛋白和载脂蛋白水平的影响以及有氧游泳运动对其的预防和改善作用。结果表明 :有氧游泳运动可在一定程度上对抗和缓解高脂高胆固醇膳食对血清脂质、脂蛋白的不利影响。其分子机理 ,如运动对载脂蛋白、脂代谢关键酶和受体基因表达影响的研究正在进行中

余暇体育?还是休闲体育?关于Leisure Sport概念和定义的批判性回顾

用哲学方法论 ,从意义和价值的角度分析 L eisure Sport的概念内涵。认为社会学角度的“余暇体育”定义未能揭示出概念的深层含义 ,从其哲学含义上讲 ,L eisure Sport的概念应是一个体育行为方式。同时根据汉语的习惯 ,在用词上也应以“休闲体育”标记更为恰当

试论我国全民健身法治系统

在对全民健身法治系统的含义、特征和意义进行分析的基础上 ,重点探讨了该系统应把握的价值合理性、形式合理性和效益化原则以及系统结构中理念、制度、机构和秩序四个层面的基本要件 ,并提出了其建设的宏观思路

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